Extensivas

FIGURA 10. Los aceites que se usan para lubricar los motores de automóviles (a) están diseñados para funcionar adecuadamente a la temperatura normal de operación de éstos (alrededor de 90 °C). La causa de que el transbordador espacial Challenger (b) explotara durante el despegue, el 28 de enero de 1986, se atribuyó a las condiciones atmosféricas (muy baja temperatura ambiental), que ocasionaron que los sellos del tanque de combustible no funcionaran de manera adecuada.

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Realiza más experimentos con los estados de agregación, revisa en tu Biblioteca de Aula la obra de: Jürguen, P., Hans. (2006). Experimentos sencillos con sólidos y líquidos. México: sep-Paidós.

Reconocer que las propiedades de los materiales pueden modificarse con las condiciones físicas del entorno es de suma importancia (figura 10).

Los materiales tienen muchas propiedades, algunas de las cuales (las cualitativas) pueden percibirse fácilmente con los sentidos. Sin embargo, no son las únicas que poseen, pues también existen muchas otras que no percibimos con facilidad, pero que pueden medirse. Éstas se conocen como propiedades cuantitativas.

Imagina que tienes frente a ti un gran pastel de chocolate, del cual por supuesto piensas comerte un poco. Como eres una persona civilizada, en lugar de agarrarlo a mordidas cortas una rebanada (grande, por supuesto).

Antes de comerte la gigantesca rebanada que cortaste, reflexiona un segundo acerca de las propiedades del pastel y de la rebanada:

• ¿Tienen la misma masa la rebanada y el pastel? • ¿Tienen el mismo volumen? • ¿Tienen la misma densidad? • ¿Tienen la misma temperatura? • ¿Qué propiedades se conservan, aunque el tamaño de la rebanada sea diferente del tamaño del pastel? • ¿Qué propiedades cambian al variar el tamaño de la rebanada?

La porción de un material que empleamos para determinar una propiedad, como en este caso la rebanada de pastel, se llama muestra. Aquellas propiedades que se modifican con el tamaño de la muestra se llaman extensivas, pues varían con la extensión de la muestra. Por otra parte, las propiedades que no se modifican con la cantidad de muestra se denominan intensivas y son inherentes al material, pues su valor no se modifica con la cantidad del material que usamos para medirlas (sólo dependen del material en estudio, no de su extensión).

El volumen y la masa son propiedades extensivas. Ambas nos sirven para determinar el tamaño de la muestra con la que estamos trabajando. Cuando decimos que tenemos un litro de aceite, de leche o de agua, no sólo sabemos “qué” material tenemos (leche, agua o aceite), sino también “cuánto” del material poseemos (1 l).

En el curso de Ciencias II con énfasis en Física también aprendiste que la masa es una medida de la cantidad de materia que contiene un cuerpo y es a lo que normalmente nos referimos como peso; cuando dices que pesas 60 kg, en realidad te refieres a que tienes una masa de 60 kg. La unidad fundamental de la masa en el Sistema Internacional de Unidades (si)* es el kilogramo (kg), aunque también suele usarse el gramo (g).

1 kg 5 1000 g

Para determinar la masa de un material, se han diseñado diversos equipos o instrumentos conocidos como básculas o balanzas. En tu vida diaria habrás observado diferentes tipos de balanzas, como se muestra en la figura 11.

También aprendiste que el volumen es una medida del espacio que ocupa la materia y que la unidad fundamental de volumen en el si es el metro cúbico (m3). En nuestra vida cotidiana utilizamos el litro (l) o el mililitro (ml) como unidad de volumen, ya que normalmente medimos volúmenes mucho menores que 1 m3. ¿Qué imaginas que pasaría si en una tienda le pides al encargado que te dé 0.001 m3 de leche?

Como 1 m 5 10 dm, entonces (1 m)3 5 (10 dm)3 o 1 m3 5 1000 dm3 0.001 m3 5 1 dm3 5 1 l 5 1000 ml

La forma de determinar el volumen de una sustancia depende de su estado de agregación. Si la sustancia es líquida, su volumen se determina utilizando un recipiente de capacidad conocida.

En el laboratorio se utilizan recipientes como vasos de precipitados, probetas y matraces que tienen marcas (graduación) para indicar el volumen del líquido que contienen, como se observa en la figura 12.

Si tenemos un sólido regular, como una esfera, un cubo o un prisma, lo más sencillo para calcular su volumen es medir los lados del objeto y utilizar las fórmulas matemáticas de volumen que ya conoces.

En el caso de los sólidos irregulares, su volumen se puede conocer fácilmente si los sumergimos en un líquido que se encuentre en un recipiente graduado, como una probeta; el volumen desplazado por el objeto al sumergirlo corresponde al volumen de dicho objeto (figura 13).

a b

FIGURA 11. Las balanzas (a) y los dinamómetros (b) son instrumentos para medir la masa de los objetos, directa o indirectamente. ¿Sabes cómo usarlos?

FIGURA 12. En el laboratorio se utiliza material de vidrio, graduado, para conocer el volumen de los materiales líquidos.

FIGURA 13. El volumen de un sólido se puede conocer por el volumen de líquido que desplaza.